DE102018222841A1

DE102018222841A1 - Setting unit for a punch riveting device, punch riveting device and method for connecting components

Info

Publication number: DE102018222841A1
Application number: DE102018222841.8A
Authority: DE
Inventors: Florian Woelke; Steven Maul; Ingo Kesel; Andre Philipskoetter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-12-21
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2020-06-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Setzeinheit (70) für eine Stanznietvorrichtung (10), in welche Setzeinheit (70) ein Niet (20) einbringbar ist, mit einem Schwingsystem (39) umfassend einen Schwingungskonverter (30), der mit einem Schwingungserzeuger (35) verbindbar ist, und eine Sonotrode (32), und mit einem Stempel (3), mittels welchem der Niet (20) in eine Fügerichtung mit Kraft (F) beaufschlagbar und während eines Nietvorgangs in wenigstens zwei Bauteile (11, 12) einbringbar ist, wobei das Schwingsystem (39) in einer Gehäuseeinheit (40, 41, 42) gehalten ist, wobei eine erste Gehäusehülse (45) vorgesehen ist, die einen Abschnitt des Schwingsystems umgibt und relativ zu der Gehäuseeinheit (40, 41, 42) in Fügerichtung (R) beweglich gelagert und mittels eines ersten Federelements (47) in Fügerichtung (R) gegen die Gehäuseeinheit (40, 41, 42) abgestützt ist, und wobei eine zweite Gehäusehülse (46) vorgesehen ist, die einen Abschnitt des Schwingsystems und/oder den Stempel (33) umgibt und relativ zu der ersten Gehäusehülse (45) in Fügerichtung (R) beweglich gelagert und mittels eines zweiten Federelements (48) in Fügerichtung (R) gegen die erste Gehäusehülse (45) abgestützt ist, sowie eine Stanznietvorrichtung (10) und ein Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile (11, 12).The invention relates to a setting unit (70) for a punch riveting device (10), into which setting unit (70) a rivet (20) can be inserted, with a vibration system (39) comprising a vibration converter (30) which can be connected to a vibration generator (35) and a sonotrode (32), and with a punch (3), by means of which the rivet (20) can be subjected to force (F) in a joining direction and can be introduced into at least two components (11, 12) during a riveting process, wherein the oscillating system (39) is held in a housing unit (40, 41, 42), a first housing sleeve (45) being provided which surrounds a section of the oscillating system and is relative to the housing unit (40, 41, 42) in the joining direction (R ) is movably supported and supported in the joining direction (R) against the housing unit (40, 41, 42) by means of a first spring element (47), and a second housing sleeve (46) is provided which covers a section of the vibration system and / or the stamp (33) surrounds and rela Actively mounted to the first housing sleeve (45) in the joining direction (R) and supported by means of a second spring element (48) in the joining direction (R) against the first housing sleeve (45), as well as a punch riveting device (10) and a method for connecting two Components (11, 12).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Setzeinheit für eine Stanznietvorrichtung, eine Stanznietvorrichtung mit einer solchen Setzeinheit sowie ein Verfahren zum Verbinden von Bauteilen mittels eines Niets.The present invention relates to a setting unit for a punch riveting device, a punch riveting device with such a setting unit and a method for connecting components by means of a rivet.

Stand der TechnikState of the art

Fügeverfahren, wie Nietverfahren, dienen zum Verbinden wenigstens zweier in einem Verbindungsbereich insbesondere eben ausgebildeter Bauteile (Fügepartner). Ein Stanznietverfahren zeichnet sich beispielsweise dadurch aus, dass ein Vorlochen der miteinander zu verbindenden Bauteile nicht erforderlich ist. Vielmehr wird ein Niet als Fügeelement mittels eines Fügewerkzeugs bzw. einer Setzeinheit, das einen Stempel umfasst, in die wenigstens zwei Bauteile eingedrückt, wobei durch einen entsprechend geformten Gegenhalter, beispielsweise in Form einer Matrize, der mit dem Fügewerkzeug zusammenwirkt, sichergestellt werden kann, dass der Niet oder die Bauteile sich in einer bestimmten Art und Weise verformen, um eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen den Bauteilen herzustellen.Joining processes, such as riveting processes, are used to connect at least two components (joining partners) that have just been formed in a connection area. A punch riveting process is characterized, for example, by the fact that it is not necessary to prepunch the components to be connected to one another. Rather, a rivet as a joining element is pressed into the at least two components by means of a joining tool or a setting unit, which comprises a punch, it being possible to ensure that by means of a correspondingly shaped counter-holder, for example in the form of a die, which interacts with the joining tool the rivet or the components deform in a certain way in order to establish a non-positive and positive connection between the components.

Weiterhin ist bspw. aus der EP 2 318 161 B1 ein sog. Ultraschall-Stanznietverfahren bekannt, bei dem ein Schwingungserzeuger, wie beispielsweise ein Ultraschall-Generator verwendet wird, um ein oder mehrere Komponenten beim Verbinden der Bauteile in Schwingung zu versetzen. Durch diese Schwingung wird beispielsweise die aufzuwendende Kraft zum Eindrücken des Niets reduziert.Furthermore, for example EP 2 318 161 B1 a so-called ultrasonic punch riveting method is known, in which an oscillation generator, such as an ultrasound generator, is used to set one or more components in vibration when the components are connected. This vibration reduces, for example, the force required to press in the rivet.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß werden eine Setzeinheit, eine Stanznietvorrichtung sowie ein Verfahren zum Verbinden von Bauteilen mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a setting unit, a punch riveting device and a method for connecting components with the features of the independent claims are proposed. Advantageous embodiments are the subject of the subclaims and the following description.

Die Erfindung geht aus von einer Setzeinheit für eine Stanznietvorrichtung, in welche Setzeinheit ein Niet einbringbar ist, und die ein Schwingsystem umfassend einen (elektromechanischen) Schwingungskonverter, der mit einem (elektrischen) Schwingungserzeuger verbindbar ist, und eine Sonotrode sowie einen Stempel, mittels welchem (in der Regel unter Verwendung eines geeigneten Antriebs) der Niet in eine Fügerichtung mit Kraft beaufschlagbar und während eines Nietvorgangs in wenigstens zwei Bauteile einbringbar ist, aufweist. Das Schwingsystem ist in einer Gehäuseeinheit gehalten und insbesondere, zumindest teilweise, auch von dieser umgeben. Zweckmäßig ist es, wenn das Schwingsystem in der Gehäuseeinheit derart gehalten ist, dass möglichst geringe Schwingungen vom Schwingsystem auf die Gehäuseeinheit übertragen werden. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn das Schwingsystem in einem Schwingungsknoten oder zumindest nahe einem Schwingungsknoten des Schwingsystems gehalten bzw. gelagert ist.The invention is based on a setting unit for a punch riveting device, into which setting unit a rivet can be inserted, and which has a vibration system comprising an (electromechanical) vibration converter which can be connected to an (electrical) vibration generator, and a sonotrode and a stamp, by means of which ( usually using a suitable drive) the rivet can be subjected to force in a joining direction and can be inserted into at least two components during a riveting process. The vibration system is held in a housing unit and in particular, at least partially, also surrounded by it. It is expedient if the vibration system is held in the housing unit in such a way that the lowest possible vibrations are transmitted from the vibration system to the housing unit. For this purpose, it is expedient if the oscillation system is held or mounted in an oscillation node or at least near an oscillation node of the oscillation system.

Typischerweise umfasst ein solches Schwingsystem neben dem Schwingungskonverter (beispielsweise in Form eines Piezo-Konverters) und der Sonotrode vorzugsweise auch noch einen Booster (Amplitudenverstärker), und zwar insbesondere zwischen dem Schwingungskonverter und der Sonotrode.Typically, such a vibration system comprises, in addition to the vibration converter (for example in the form of a piezo converter) and the sonotrode, preferably also a booster (amplitude amplifier), in particular between the vibration converter and the sonotrode.

Bei solchen Setzeinheiten bzw. bei deren Verwendung in einer Stanznietvorrichtung können durch das Schwingsystem Schwingungen erzeugt und über den Stempel in den Niet eingekoppelt werden. Dazu wird der Schwingungskonverter mit einem Schwingungserzeuger, beispielsweise einem Ultraschallgenerator (meist in Form eines Funktionsgenerators) verbunden. Auf diese Weise wird nicht nur die zum Eindrücken des Niets benötigte Kraft reduziert, sondern durch die Schwingungen kann auch die Nietverbindung an sich verbessert werden, beispielsweise durch verbesserten Formschluss oder Hinterschnitt, was zu einer verbesserten Fügepunktausbildung führt.In such setting units or when using them in a punch riveting device, vibrations can be generated by the vibration system and coupled into the rivet via the punch. For this purpose, the vibration converter is connected to a vibration generator, for example an ultrasound generator (usually in the form of a function generator). In this way, not only is the force required to press in the rivet reduced, but the rivet connection itself can also be improved by the vibrations, for example by means of an improved form fit or undercut, which leads to an improved formation of the joining point.

Erfindungsgemäß ist nun eine erste Gehäusehülse vorgesehen, die einen Abschnitt des Schwingsystems, insbesondere die Sonotrode, ggf. auch zumindest einen Teil des Boosters, umgibt, und die relativ zu der Gehäuseeinheit in Fügerichtung beweglich gelagert und mittels eines ersten Federelements in Fügerichtung gegen die Gehäuseeinheit abgestützt ist. Weiterhin ist eine zweite Gehäusehülse vorgesehen, die einen Abschnitt des Schwingsystems, insbesondere die Sonotrode oder zumindest einen Teil davon, ggf. auch zumindest einen Teil des Boosters, und/oder den Stempel umgibt, und die relativ zu der ersten Gehäusehülse in Fügerichtung beweglich verbunden und mittels eines zweiten Federelements in Fügerichtung gegen die erste Gehäusehülse abgestützt ist.According to the invention, a first housing sleeve is now provided, which surrounds a section of the vibration system, in particular the sonotrode, possibly also at least part of the booster, and which is movably mounted in the joining direction relative to the housing unit and supported against the housing unit in the joining direction by means of a first spring element is. Furthermore, a second housing sleeve is provided, which surrounds a section of the vibration system, in particular the sonotrode or at least a part thereof, possibly also at least a part of the booster, and / or the stamp, and which is movably connected in the joining direction relative to the first housing sleeve and is supported against the first housing sleeve in the joining direction by means of a second spring element.

Bevorzugt ist die Sonotrode dabei auch in Fügerichtung beweglich in der ersten Gehäusehülse gelagert, was eine bessere Stabilität ermöglicht. Zudem ist es bevorzugt, wenn die zweite Gehäusehülse in Fügerichtung beweglich an dem Stempel gelagert ist, was ebenfalls eine bessere Stabilität für den Stempel ermöglicht, insbesondere auch in Querrichtung bzw. gegen Querkräfte. Zweckmäßig ist zudem, wenn die zweite Gehäusehülse die erste Gehäusehülse in Fügerichtung gesehen teilweise umgibt, insbesondere führbar lagernd umgibt.The sonotrode is preferably also movably mounted in the first housing sleeve in the joining direction, which enables better stability. In addition, it is preferred if the second housing sleeve is movably mounted on the stamp in the joining direction, which likewise enables better stability for the stamp, in particular also in the transverse direction or against transverse forces. It is also expedient if the second housing sleeve partially surrounds the first housing sleeve as seen in the joining direction, in particular surrounds it in a bearing manner.

Insgesamt ergibt sich damit ein Gehäuse für das Schwingsystem, das die erwähnte Gehäuseeinheit sowie die jeweils federnd gelagerte erste und zweite Gehäusehülse umfasst. Aufgrund der erwähnten Anordnung dieser Gehäuseteile zueinander ergibt sich, dass sich - in Fügerichtung gesehen - oben bzw. am weitesten von den zu verbindenden Bauteilen beabstandet, die Gehäuseeinheit (oder zumindest ein Teil davon, wie später noch klar wird) befindet, gefolgt von der ersten und dann von der zweiten Gehäusehülse. Overall, this results in a housing for the vibration system, which comprises the housing unit mentioned and the spring-mounted first and second housing sleeves. As a result of the arrangement of these housing parts to one another, as seen in the joining direction, the housing unit (or at least a part thereof, as will become clear later) is located at the top or furthest from the components to be connected, followed by the first and then from the second housing sleeve.

Die zweite Gehäusehülse kann bevorzugt auf einer den zu verbindenden Bauteilen zuzuwendenden Seite auch als Niederhalter zum Kontakt mit den Bauteilen ausgebildet sein oder mit einem solchen Niederhalter verbunden sein. Außerdem können noch eine oder mehrere weitere Gehäusehülsen als Teil der Gehäuseeinheit vorgesehen sein, die die erste und/oder zweite Gehäusehülse umgibt bzw. umgeben. Diese können dann fest mit dem Rest der Gehäuseeinheit verbunden sein, sodass die beweglich gelagerten erste und zweite Gehäusehülse zum einen geschützt, zum anderen selbst stabil gelagert und geführt werden können. Auch kann an einander zugewandten Flächen von Hülsen eine Gleitbeschichtung aufgetragen sein.The second housing sleeve can preferably also be designed on a side facing the components to be connected as a hold-down device for contact with the components or can be connected to such a hold-down device. In addition, one or more further housing sleeves can be provided as part of the housing unit, which surrounds or surrounds the first and / or second housing sleeve. These can then be firmly connected to the rest of the housing unit, so that the movably mounted first and second housing sleeves can be protected on the one hand, and stably supported and guided on the other hand. A sliding coating can also be applied to mutually facing surfaces of sleeves.

Bei der beschriebenen Setzeinheit werden nun, wenn sie im Rahmen eines Stanznietvorgangs verwendet wird, die ersten und die zweiten Federelemente zusammengedrückt, wenn die Setzeinheit auf die zu verbindenden Bauteile zugestellt wird, und zwar insbesondere, nachdem die Setzeinheit mit diesen bzw. einem davon in Kontakt gebracht wurde. Damit kann sowohl der Stempel in der zweiten Gehäusehülse bis zum Bauteil herangeführt werden als auch eine Niederhaltekraft auf die Bauteile ausgeübt werden.In the setting unit described, if it is used in the context of a punch riveting process, the first and the second spring elements are pressed together when the setting unit is moved towards the components to be connected, in particular after the setting unit has come into contact with these or one of them was brought. This means that the punch can be brought up to the component in the second housing sleeve and a hold-down force can be exerted on the components.

Es ist zweckmäßig, wenn eine Federkonstante des ersten Federelements größer ist als eine Federkonstante des zweiten Federelements. Damit wird zunächst die zweite Gehäusehülse an die erste heran bzw. in diese (weiter) hineingeschoben, wodurch der Stempel an das Bauteil geführt werden kann. Anschließend erst wird die zweite Gehäusehülse - zum Aufbringen einer hohen Niederhaltekraft - an die Gehäuseeinheit herangedrückt bzw. herangeführt. In diesem Sinne können die zweite Gehäusehülse auch als Einfederweghülse und die erste Gehäusehülse als Niederhalteweghülse bezeichnet werden.It is expedient if a spring constant of the first spring element is greater than a spring constant of the second spring element. In this way, the second housing sleeve is first pushed towards or into the first, so that the stamp can be guided to the component. Only then is the second housing sleeve pressed - or applied - to the housing unit in order to apply a high hold-down force. In this sense, the second housing sleeve can also be referred to as a deflection sleeve and the first housing sleeve as a hold-down sleeve.

Besonders vorteilhaft ist diese vorgeschlagene Ausgestaltung der Setzeinheit mit zwei gegenüber einer Gehäuseeinheit federnd und beweglich gelagerten Gehäusehülsen, wenn der Stempel als eine von der Sonotrode getrennte Komponente ausgebildet und in der Setzeinheit derart angeordnet ist, dass er mit der Sonotrode in Wirkverbindung steht oder bringbar ist. Unter einer solchen Wirkverbindung ist insbesondere zu verstehen, dass der Stempel zumindest während des Eindrückens des Niets - dann zweckmäßigerweise auch nur zeitweise - in Kontakt mit der Sonotrode steht, sodass Schwingungen übertragen werden können.This proposed configuration of the setting unit with two housing sleeves that are resiliently and movably mounted relative to a housing unit is particularly advantageous if the stamp is designed as a component separate from the sonotrode and is arranged in the setting unit in such a way that it is operatively connected to the sonotrode or can be brought. Such an active connection is to be understood in particular to mean that the punch is in contact with the sonotrode at least while the rivet is being pressed in - then expediently only temporarily - so that vibrations can be transmitted.

Auf diese Weise wird nämlich die Zugänglichkeit deutlich erhöht, da durch den separaten Stempel der Bereich mit geringem Durchmesser - der Stempel kann dabei vorzugsweise denselben Durchmesser wie die Sonotrode an ihrem freien Ende aufweisen - deutlich verlängert wird. Dies ermöglicht insbesondere auch eine Zuführung der Niete weiter weg von den Bauteilen, wie später anhand der Figuren noch detaillierter erläutert werden soll. Die vorgeschlagene Ausgestaltung der Setzeinheit ermöglicht aber dennoch eine besonders gute und stabile Führung dieses freischwingenden bzw. frei gelagerten Stempels.In this way, the accessibility is significantly increased, since the area with a small diameter - the stamp can preferably have the same diameter as the sonotrode at its free end - is significantly lengthened by the separate stamp. In particular, this also enables the rivets to be fed further away from the components, as will be explained in more detail later with reference to the figures. However, the proposed design of the setting unit enables a particularly good and stable guidance of this free-swinging or freely stored stamp.

Bevorzugt weist die Gehäuseeinheit einen Flansch zur Anbindung an eine Führungsschiene zur Führung in Fügerichtung auf. Der Flansch kann dann - bei Verwendung der Setzeinheit mit bzw. in einer Stanznietvorrichtung - an der Führungsschiene befestigt werden, die Führungsschiene wiederum an einen Rahmen der Stanznietvorrichtung. Damit ist dann eine besonders stabile und gleichmäßige Führung der Setzeinheit möglich. Dieser Flansch kann dabei insbesondere auch, zumindest zum Teil, an einer der erwähnten weiteren Gehäusehülsen der Gehäuseeinheit vorgesehen sein.The housing unit preferably has a flange for connection to a guide rail for guidance in the joining direction. The flange can then - when using the setting unit with or in a punch riveting device - be attached to the guide rail, the guide rail in turn to a frame of the punch riveting device. A particularly stable and even guidance of the setting unit is then possible. This flange can in particular also be provided, at least in part, on one of the mentioned further housing sleeves of the housing unit.

Vorzugsweise weist die Setzeinheit weiterhin eine Zuführeinheit auf, durch welche der Niet in die Setzeinheit einbringbar ist. Eine solche Zuführeinheit kann beispielsweise an der erwähnten zweiten Gehäusehülse oder an ihrem, den Bauteilen zugewandten Ende angeordnet sein. Über die Zuführeinheit können beispielsweise über einen Profilschlauch oder dergleichen Niete in gewünschter Ausrichtung zugeführt werden.The setting unit preferably also has a feed unit through which the rivet can be introduced into the setting unit. Such a feed unit can be arranged, for example, on the second housing sleeve mentioned or on its end facing the components. Via the feed unit, rivets can be fed in the desired orientation, for example via a profile hose or the like.

Als Materialien kommen für die zweite Gehäusehülse bzw. die Einfederweghülse insbesondere Stahl, für die erste Gehäusehülse bzw. die Niederhalteweghülse insbesondere Messing und/oder Aluminium-Bronze-Legierung in Betracht. Bei den weiteren Gehäusehülsen der Gehäuseeinheit kommt Stahl, ggf. mit Messingeinsatz im Laufflächenbereich, in Betracht, insbesondere bei einer äußeren Gehäusehülse. Bei einer inneren Gehäusehülse, die auch als Verschlusshülse verwendet werden kann, wie später noch näher erläutert wird, kommt Messing und/oder Aluminium-Bronze-Legierung in Betracht.Materials in particular are steel for the second housing sleeve or the spring deflection sleeve, and brass and / or aluminum-bronze alloy in particular for the first housing sleeve or the hold-down sleeve. For the other housing sleeves of the housing unit, steel, possibly with a brass insert in the tread area, comes into consideration, in particular with an outer housing sleeve. In the case of an inner housing sleeve, which can also be used as a sealing sleeve, as will be explained in more detail later, brass and / or aluminum-bronze alloy can be used.

Denkbar ist bei jeder der Gehäusehülsen auch die Verwendung von Gleitlagerwerkstoff, ggf. auch nur als Beschichtung, insbesondere an Laufflächen. Auch kommen reibungsreduzierende Beschichtungen und/oder entsprechende Oberflächenbehandlungen in Betracht. Auch die Verwendung von Schmierstoffen bzw. Schmierstofffilmen kann zwecks besserer Gleiteigenschaften zweckmäßig sein.It is also conceivable for each of the housing sleeves to use plain bearing material, possibly only as a coating, in particular on running surfaces. Also come friction reducing Coatings and / or corresponding surface treatments into consideration. The use of lubricants or lubricant films can also be useful for better sliding properties.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Stanznietvorrichtung zum Verbinden wenigstens zweier Bauteile mittels eines Niets, bei der eine erfindungsgemäße Setzeinheit und ein Gegenhalter derart angeordnet sind, dass die wenigstens zwei Bauteile während des Eindrückens des Niets mittels der Setzeinheit zwischen der Setzeinheit, dort insbesondere dem Stempel, und dem Gegenhalter anordenbar sind, und mit einem Antrieb, mittels dessen der Stempel und darüber der Niet mit der Kraft (in Fügerichtung) beaufschlagbar sind.The invention furthermore relates to a punch riveting device for connecting at least two components by means of a rivet, in which a setting unit according to the invention and a counter-holder are arranged such that the at least two components between the setting unit, in particular the punch, during the pressing in of the rivet by means of the setting unit, and the counter-holder can be arranged, and with a drive by means of which the punch and above the rivet can be acted upon with the force (in the joining direction).

Bevorzugt ist es, wenn die Stanznietvorrichtung einen Rahmen aufweist, an dem die Setzeinheit und der Gegenhalter gegenüberliegend angeordnet sind, wobei der Antrieb an dem Schwingsystem angebunden ist. Die Setzeinheit ist dabei insbesondere über den erwähnten Flansch und die Führungsschiene an den Rahmen angebracht.It is preferred if the punch riveting device has a frame on which the setting unit and the counter-holder are arranged opposite one another, the drive being connected to the vibration system. The setting unit is attached to the frame in particular via the flange and the guide rail mentioned.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zum Verbinden wenigstens zweier Bauteile mittels eines Niets, wobei die wenigstens zwei Bauteile zwischen einem Stempel und einem Gegenhalter angeordnet werden, und wobei der Niet zum Eindrücken in die wenigstens zwei Bauteile einer Fügerichtung mit einer Kraft beaufschlagt wird. Zudem wird unter Verwendung eines Schwingsystems umfassend einen Schwingungskonverter und eine Sonotrode der Stempel beim Eindrücken des Niets in Schwingung versetzt.The invention further relates to a method for connecting at least two components by means of a rivet, the at least two components being arranged between a punch and a counterholder, and the force being applied to the rivet for pressing into the at least two components of a joining direction. In addition, using a vibration system comprising a vibration converter and a sonotrode, the punch is vibrated when the rivet is pressed in.

Bei einem Zustellen des Schwingsystems und des Stempels auf die Bauteile werden, nach Kontakt mit einem der Bauteile, eine erste Gehäusehülse, die einen Abschnitt des Schwingsystems umgibt und die mit der Gehäuseeinheit in Fügerichtung beweglich verbunden und mittels eines ersten Federelements in Fügerichtung gegen die Gehäuseeinheit abgestützt ist, und eine zweite Gehäusehülse, die einen Abschnitt des Schwingsystems und/oder den Stempel umgibt und die mit der ersten Gehäusehülse in Fügerichtung beweglich verbunden und mittels eines zweiten Federelements in Fügerichtung gegen die erste Gehäusehülse abgestützt ist, jeweils gegen die Fügerichtung auf die Gehäuseeinheit zubewegt. Insbesondere wird dabei zuerst die zweite Gehäusehülse, dann bzw. später erst die erste Gehäusehülse auf die Gehäuseeinheit zu bzw. in diese hinein bewegt.When the vibration system and the plunger are delivered to the components, after contact with one of the components, a first housing sleeve which surrounds a section of the vibration system and which is movably connected to the housing unit in the joining direction and supported against the housing unit by means of a first spring element in the joining direction is, and a second housing sleeve, which surrounds a portion of the vibration system and / or the stamp and which is movably connected to the first housing sleeve in the joining direction and is supported by a second spring element in the joining direction against the first housing sleeve, in each case against the joining direction toward the housing unit . In particular, the second housing sleeve is moved first, then or later the first housing sleeve toward or into the housing unit.

Zweckmäßigerweise wird hierbei eine erfindungsgemäße Setzeinheit oder eine erfindungsgemäße Stanznietvorrichtung verwendet. Hinsichtlich der Vorteile und weiterer Ausgestaltungen der Stanznietvorrichtung sowie des Verfahrens sei an dieser Stelle zur Vermeidung von Wiederholungen auf obige Ausführungen zur Setzeinheit verwiesen, die hier entsprechend gelten.A setting unit according to the invention or a punch riveting device according to the invention is expediently used here. With regard to the advantages and further refinements of the punch riveting device and the method, reference is made here to avoid repetitions to the above statements regarding the setting unit, which apply here accordingly.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and refinements of the invention result from the description and the attached drawing.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically in the drawing using an exemplary embodiment and is described in detail below with reference to the drawing.

FigurenlisteFigure list

1 schematically shows a punch riveting device according to the invention in a preferred embodiment.
2a to 2c show a setting unit according to the invention in a preferred embodiment in different stages when performing a method according to the invention.
3rd shows schematically a manufacturing system with a punch riveting device according to the invention.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

In 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Stanznietvorrichtung 10 in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt, hier als Ultraschall-Stanznietvorrichtung, die auch für ein erfindungsgemäßes Verfahren verwendet werden kann. Die Stanznietvorrichtung 10 weist einen Rahmen 60 auf, der vorzugsweise in Form eines C-Rahmens oder C-Bügels vorliegt, an welchem die einzelnen Komponenten bei einer Stanznietvorrichtung angeordnet sein können, um die gewünschte Position zueinander einnehmen zu können.In 1 is schematically a punch riveting device according to the invention 10 shown in a preferred embodiment, here as an ultrasonic punch riveting device, which can also be used for a method according to the invention. The punch riveting device 10 has a frame 60 on, which is preferably in the form of a C-frame or C-bracket, on which the individual components can be arranged in a punch riveting device in order to be able to assume the desired position relative to one another.

Über den Rahmen 60 kann die Stanznietvorrichtung 10 beispielsweise an einem Arm zur Bewegung im Raum befestigt sein. Hierzu sind beispielhaft zwei mögliche Anflanschstellen 61 am Rahmen 60 gezeigt, und zwar oben rechts am Rahmen sowie auf der Seite im mittleren bzw. unteren Bereich rechts. Es versteht sich, dass eine dieser Anflanschstellen ausreicht, es können jedoch auch mehrere davon vorhanden sein, sodass beim Anbringen eine gewünschte ausgewählt werden kann.Over the frame 60 can the punch riveting device 10 For example, be attached to an arm for movement in the room. Two possible flange points are examples 61 on the frame 60 shown, at the top right of the frame and on the side in the middle or lower area on the right. It goes without saying that one of these flange locations is sufficient, but there may also be several of them so that a desired one can be selected when attaching.

Die Stanznietvorrichtung 10 weist ein Fügewerkzeug bzw. eine Setzeinheit 70 auf, welche wiederum ein Schwingsystem 39 aufweist. Das Schwingsystem 39 umfasst hier eine Sonotrode 32, die über einen Amplitudenverstärker 31 (sog. Booster) mit einem elektromechanischen Schwingungskonverter 30 wirkverbunden ist, der Schwingungskonverter 30 wiederum ist an einen Schwingungserzeuger 35, hier einen Ultraschallgenerator (im Sinne eines Signalgenerators), angebunden, sodass das Schwingsystem 39 zum Schwingen angeregt werden kann. Das Schwingsystem 39 ist in Längsrichtung, die hier der Fügerichtung R entspricht, beweglich angeordnet. The punch riveting device 10 has a joining tool or a setting unit 70 on which in turn is a vibratory system 39 having. The vibration system 39 includes a sonotrode here 32 that have an amplitude amplifier 31 (so-called booster) with an electromechanical vibration converter 30th is connected, the vibration converter 30th in turn is on a vibrator 35 , here an ultrasonic generator (in the sense of a signal generator), connected, so that the vibration system 39 can be made to vibrate. The vibration system 39 is movably arranged in the longitudinal direction, which corresponds to the joining direction R here.

Weiterhin ist eine Gehäuseeinheit 40, 41, 42 vorgesehen, in der das Schwingsystem 39 gehalten ist und die an einem Antrieb 50 befestigt ist. Während das Schwingsystem über den Booster 31 in der Komponente 40 der Gehäuseeinheit gelagert ist, sind die Komponenten 41 und 42, jeweils in Form von Gehäusehülsen, fest mit der Komponente 40 verbunden bzw. können fest damit verbunden werden, worauf später noch näher eingegangen wird.Furthermore, a housing unit 40 , 41 , 42 provided in which the vibration system 39 is held and on a drive 50 is attached. While the vibrating system over the booster 31 in the component 40 the housing unit, the components are 41 and 42 , each in the form of housing sleeves, firmly with the component 40 connected or can be firmly connected to it, which will be discussed in more detail later.

An der Gehäuseeinheit, dort insbesondere im Bereich zwischen den Komponenten 40 und 41 ist ein Flansch 64 angebracht, über den die Gehäuseeinheit und damit das Schwingsystem 39 über eine Führungsschiene 65 in Fügerichtung beweglich und führbar mit dem Rahmen 60 verbunden ist.On the housing unit, especially in the area between the components 40 and 41 is a flange 64 attached, via which the housing unit and thus the vibration system 39 via a guide rail 65 Movable in the joining direction and can be guided with the frame 60 connected is.

Insbesondere werden bei dem Schwingsystem Ultraschallschwingungen mit einer Schwingweite (Abstand zwischen maximaler positiver und negativer Amplitude einer Schwingung) zwischen 10 µm und 110 µm (entspricht einer Amplitude von 5 µm bis 55 µm) und einer Frequenz zwischen 15 kHz und 35 kHz oder ggf. auch höher erzeugt. Der Ultraschallgenerator 35 als Schwingungserzeuger kann an eine Recheneinheit 95 angebunden und von dieser angesteuert werden.In particular, the vibration system uses ultrasonic vibrations with a vibration range (distance between maximum positive and negative amplitude of a vibration) between 10 µm and 110 µm (corresponds to an amplitude of 5 µm to 55 µm) and a frequency between 15 kHz and 35 kHz or possibly also generated higher. The ultrasonic generator 35 as a vibration generator to a computing unit 95 connected and controlled by this.

Weiterhin umfasst das Schwingsystem 39 einen Stempel 33, beispielhaft wie auch die Sonotrode 32 an ihrem freien Ende (in der Figur unten) mit einem runden Querschnitt. Der Stempel 33 ist als von der Sonotrode 32 getrennte Komponente ausgebildet, d.h. er ist nicht einstückig mit der Sonotrode 32, jedoch an dieser gehalten, beispielsweise magnetisch.The vibration system also includes 39 a stamp 33 , exemplary as well as the sonotrode 32 at its free end (in the figure below) with a round cross section. The Stamp 33 is than from the sonotrode 32 separate component is formed, ie it is not in one piece with the sonotrode 32 , but held on this, for example magnetic.

Die Setzeinheit 70 weist weiterhin eine erste Gehäusehülse 45 und eine zweite Gehäusehülse 46 auf. Dabei umgibt die erste Gehäusehülse 45 einen Abschnitt des Schwingsystems, insbesondere die Sonotrode 32, und ist relativ zu der Gehäuseeinheit 40 in Fügerichtung R beweglich gelagert und mittels eines ersten Federelements 47 in Fügerichtung gegen die Gehäuseeinheit 40 abgestützt. Die zweite Gehäusehülse 46 umgibt einen Abschnitt des Schwingsystems, insbesondere ebenfalls die Sonotrode 32, sowie den Stempel 33, und ist relativ zu der ersten Gehäusehülse 45 in Fügerichtung R beweglich gelagert und mittels eines zweiten Federelements 48 in Fügerichtung gegen die erste Gehäusehülse 45 abgestützt.The setting unit 70 also has a first housing sleeve 45 and a second housing sleeve 46 on. The first housing sleeve surrounds it 45 a section of the vibration system, in particular the sonotrode 32 , and is relative to the housing unit 40 mounted movably in the joining direction R and by means of a first spring element 47 in the joining direction against the housing unit 40 supported. The second housing sleeve 46 surrounds a section of the vibration system, in particular also the sonotrode 32 , as well as the stamp 33 , and is relative to the first housing sleeve 45 mounted movably in the joining direction R and by means of a second spring element 48 in the joining direction against the first housing sleeve 45 supported.

Die erste Gehäusehülse 45 ist dabei auch in Fügerichtung beweglich an der Sonotrode 32 gelagert, und zwar mittels eines an der Innenseite der ersten Gehäusehülse 46 vorgesehenen bzw. angebrachten Lagermittels 49, beispielsweise einem Gleitlagerring.The first housing sleeve 45 is also movable on the sonotrode in the joining direction 32 stored, by means of one on the inside of the first housing sleeve 46 provided or attached storage means 49 , for example a plain bearing ring.

Wie zuvor schon erwähnt, können die weitere (äußere) Gehäusehülse 41 und/oder die weitere (innere) Gehäusehülse 42 mit der Komponente 40 der Gehäuseeinheit verbunden werden. Beispielsweise kann die Gehäusehülse 41, nachdem die erste und zweite Gehäusehülse 45 und 46 angebracht wurden, über diese gestülpt und am Rest 40 der Gehäuseeinheit befestigt werden, beispielsweise festgeschraubt im Sinne einer Überwurfmutter. Anschließend kann die Gehäusehülse 42 in diese in Art einer Hohlschraube eingeschraubt werden und somit einen Anschlag für die zweite Gehäusehülse 46 bilden und gegen ein Herausfallen sichern Dies ermöglicht einen einfachen und stabilen Aufbau. Anstelle der Gehäusehülse 42 kann auch eine Gleitbeschichtung auf der Innenseite der Hülse 41 und/oder der Außenseite der Gehäusehülsen 45, 46 vorgesehen sein. Dadurch lässt sich insbesondere der Durchmesser der Anordnung verkleinern. Die Gehäusehülse 46 kann dann beispielsweise durch eine kurze Hohlschraube o.ä. am unteren Ende der Hülse 41 vor Herausfallen gesichert werden.As previously mentioned, the further (outer) housing sleeve 41 and / or the further (inner) housing sleeve 42 with the component 40 be connected to the housing unit. For example, the housing sleeve 41 after the first and second housing sleeve 45 and 46 were attached, put over them and the rest 40 the housing unit are attached, for example screwed tight in the sense of a union nut. Then the housing sleeve 42 can be screwed into this in the manner of a hollow screw and thus a stop for the second housing sleeve 46 form and secure against falling out This enables a simple and stable construction. Instead of the housing sleeve 42 can also have a sliding coating on the inside of the sleeve 41 and / or the outside of the housing sleeves 45 , 46 be provided. In particular, this allows the diameter of the arrangement to be reduced. The housing sleeve 46 can then, for example, by a short banjo bolt or the like. at the bottom of the sleeve 41 secured against falling out.

Der Stempel 33 ist an sich eine lose Komponente und ist innerhalb der zweiten Gehäusehülse 46, die auch als Führung für den Stempel 33 dient, gelagert und in Fügerichtung R führbar. An dem den Bauteilen 11, 12 zugewandten Ende der zweiten Gehäusehülse 46 ist zudem ein Niederhalter 16 vorgesehen, der gegen die Bauteile 11, 12 gedrückt werden kann.The Stamp 33 is in itself a loose component and is inside the second housing sleeve 46 that also act as a guide for the stamp 33 serves, stored and can be guided in the joining direction R. On the components 11 , 12th facing end of the second housing sleeve 46 is also a hold-down 16 provided the against the components 11 , 12th can be pressed.

Zudem kann der Stempel 33 auf diese Weise zusammen mit der Sonotrode 32 bzw. dem Schwingsystem 39 nach oben bzw. von den Bauteilen 11, 12 wegbewegt werden. Hierzu ist der Antrieb 50 mit dem Schwingsystem 39 gekoppelt, wobei der Antrieb nicht nur dazu dient, eine zum Eindrücken des Niets 20 in die beiden Bauteile 11, 12 benötigte Kraft F aufzubringen, sondern auch das Schwingsystem 39 wieder wegzubewegen. Der Antrieb 50 kann beispielsweise mittels der Recheneinheit 95 gesteuert werden.In addition, the stamp 33 this way together with the sonotrode 32 or the vibration system 39 upwards or from the components 11 , 12th be moved away. This is the drive 50 with the vibrating system 39 coupled, the drive not only serves to press in the rivet 20 into the two components 11 , 12th required force F, but also the vibration system 39 to move away again. The drive 50 can for example by means of the computing unit 95 being controlled.

Bei dem Antrieb 50 kann es sich beispielsweise um einen Antrieb mit Kugel-, Rollen- oder Planetengewindetrieb oder dergleichen handeln, der dazu geeignet ist, eine Kraft F zum Eindrücken eines Niets 20 als Fügeelement in die Bauteile 11, 12 aufzubringen.With the drive 50 it can be, for example, a drive with ball, roller or planetary screw drive or the like, which is suitable, a force F for pressing in a rivet 20 as a joining element in the components 11 , 12th to apply.

Auf der der Setzeinheit 70 gegenüberliegenden Seite der beiden Bauteile 11, 12 ist ein Gegenhalter 18 in Form einer Matrize angeordnet. Die Setzeinheit 70 ist in vertikaler Richtung beweglich angeordnet und relativ zur Matrize 18 bewegbar. Die Setzeinheit bzw. der Niederhalter 16 und die Matrize 18 dienen dazu, die beiden Bauteile 11, 12 zwischen der Setzeinheit 70 und der Matrize 18 während der Bearbeitung durch den Stempel 33 einzuspannen bzw. zusammenzudrücken.On the setting unit 70 opposite side of the two components 11 , 12th is a counterhold 18th arranged in the form of a matrix. The setting unit 70 is movable in the vertical direction and relative to the die 18th movable. The setting unit or the hold-down device 16 and the die 18th serve the two components 11 , 12th between the setting unit 70 and the die 18th during processing by the stamp 33 clamp or compress.

Der Niet 20, hier beispielhaft ein Halbhohlniet, besteht bevorzugt aus einem gegenüber den Werkstoffen der beiden Bauteile 11, 12 härteren Material, zumindest im Bereich eines Nietschafts. Die dem Bauteil 11 abgewandte, ebene Oberseite des Niets ist in Wirkverbindung mit dem Stempel 33 angeordnet, der an der Oberseite des Niets 20 flächig anliegt.The rivet 20 , here for example a semi-hollow rivet, preferably consists of one compared to the materials of the two components 11 , 12th harder material, at least in the area of a rivet shaft. The component 11 The flat top of the rivet facing away is in operative connection with the punch 33 arranged at the top of the rivet 20 lies flat.

Weiterhin ist an der Setzeinheit 70, insbesondere im Bereich des Niederhalters 16, eine Zuführeinheit 90 mit einem Profilschlauch angebracht, die der Zuführung der Niete dient. Über den Profilschlauch können Niete einzeln in die Setzeinheit 70 eingebracht werden, wenn diese nicht an den Bauteilen anliegt, sodass für jeden neuen Nietvorgang ein neuer Niet zur Verfügung steht.Also on the setting unit 70 , especially in the area of the hold-down device 16 , a feed unit 90 attached with a profile hose that serves to feed the rivet. Rivets can be individually inserted into the setting unit via the profile hose 70 be introduced if this is not in contact with the components, so that a new rivet is available for each new riveting process.

In 2a bis 2c ist jeweils schematisch eine erfindungsgemäße Setzeinheit 70 in einer bevorzugten Ausführungsform, aber in verschiedenen Stufen bzw. Positionen bei Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Bei der Setzeinheit 70 kann es sich um die in 1 gezeigte Setzeinheit handeln.In 2a to 2c is schematically a setting unit according to the invention 70 shown in a preferred embodiment, but in different stages or positions when carrying out a method according to the invention. At the setting unit 70 can it be the in 1 act shown unit.

Zunächst kann die Setzeinheit 70, von der in 1 gezeigten Position ausgehend, in Richtung der Bauteile 11, 12 bewegt werden, bis die Setzeinheit 70 bzw. deren Niederhalter 16 mit dem Bauteil 11 in Kontakt steht, wie in 2a zu sehen.First, the setting unit 70 , from the in 1 starting position shown, in the direction of the components 11 , 12th be moved until the setting unit 70 or their hold-down 16 with the component 11 is in contact as in 2a to see.

Wird die Setzeinheit 70 weiter auf die Bauteile zubewegt, so wird das zweite Federelement 48 zusammengedrückt und die zweite Gehäusehülse 46 wird über die erste Gehäusehülse 45 und in die Gehäuseeinheit hineingeschoben, bis die zweite Gehäusehülse 46 anschlägt, beispielsweise an einem entsprechenden Anschlag der ersten Gehäusehülse 45, wie in 2b zu sehen.Will the setting unit 70 moved further towards the components, so the second spring element 48 compressed and the second housing sleeve 46 is over the first housing sleeve 45 and pushed into the housing unit until the second housing sleeve 46 strikes, for example at a corresponding stop of the first housing sleeve 45 , as in 2 B to see.

Bei weiterer Zustellung bzw. Bewegung der Setzeinheit 70 in Richtung der Bauteile 11, 12 wird dann auch das erste Federelement 47 zusammengedrückt und die erste Gehäusehülse 45 wird - zusammen mit der zweiten Gehäusehülse 45 - in die Gehäuseeinheit hineingeschoben, bis die erste Gehäusehülse 45 anschlägt, beispielsweise an der Komponente 40, wie in 2c zu sehen. Der Niet 20 liegt dann auf dem Bauteil 11 an und die Bauteile werden aufgrund der Federkraft der beiden Federelemente, insbesondere aber derjenigen des ersten Federelements 47, aneinander und zwischen Niederhalter 16 und Gegenhalter 18 zusammengedrückt.With further delivery or movement of the setting unit 70 towards the components 11 , 12th then becomes the first spring element 47 compressed and the first housing sleeve 45 becomes - together with the second housing sleeve 45 - pushed into the housing unit until the first housing sleeve 45 strikes, for example on the component 40 , as in 2c to see. The rivet 20 then lies on the component 11 on and the components are due to the spring force of the two spring elements, but especially that of the first spring element 47 , each other and between hold-down devices 16 and counterhold 18th pressed together.

Bei weiterer Zustellung bzw. Bewegung der Setzeinheit 70 in Richtung der Bauteile 11, 12 wird dann - unter Schwingungseinkopplung - der Niet in die Bauteile eingedrückt.With further delivery or movement of the setting unit 70 towards the components 11 , 12th the rivet is then pressed into the components - with vibration coupling.

In 3 ist vereinfacht und schematisch eine Fertigungsanlage 100 mit einer Stanznietvorrichtung 10 in einer bevorzugten Ausführungsform als Beispiel für eine Verwendung der Stanznietvorrichtung dargestellt. Bei der Fertigungsanlage kann es sich beispielsweise um einen Industrieroboter, beispielsweise für einen automobilen Karosseriebau, handeln.In 3rd is a simplified and schematic of a manufacturing plant 100 with a punch riveting device 10 shown in a preferred embodiment as an example of a use of the punch riveting device. The production system can be, for example, an industrial robot, for example for an automobile body shop.

Die Fertigungsanlage 100 weist dabei eine auf einem Boden angeordnete Trägerstruktur 3 und zwei daran angeordnete, miteinander verbundene und bewegliche Arme 4 und 5 auf. Am Ende des Armes 5 ist eine Ultraschall-Stanznietvorrichtung 10, wie sie beispielsweise in 1 detaillierter gezeigt ist, angeordnet.The manufacturing plant 100 has a support structure arranged on a floor 3rd and two arms connected and interconnected and movable 4th and 5 on. At the end of the arm 5 is an ultrasonic punch riveting device 10 such as in 1 is shown in more detail.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant has been generated automatically and is only included for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 2318161 B1 [0003]

Claims

Setting unit (70) for a punch riveting device (10), into which setting unit (70) a rivet (20) can be inserted, with a vibration system (39) comprising a vibration converter (30) which can be connected to a vibration generator (35), and one Sonotrode (32), and with a punch (33), by means of which the rivet (20) can be subjected to force (F) in a joining direction and can be introduced into at least two components (11, 12) during a riveting process, the oscillating system (39 ) is held in a housing unit (40, 41, 42), characterized by a first housing sleeve (45) which surrounds a section of the vibration system and which is movably mounted in the joining direction (R) relative to the housing unit (40, 41, 42) and is supported by a first spring element (47) in the joining direction (R) against the housing unit (40, 41, 42), and by a second housing sleeve (46) which surrounds a section of the vibration system and / or the stamp (33) and which relative to the first housing sleeve (45 ) is movably mounted in the joining direction (R) and is supported against the first housing sleeve (45) in the joining direction (R) by means of a second spring element (48).

Adjustment unit (70) Claim 1 , wherein a spring constant of the first spring element (47) is greater than a spring constant of the second spring element (48).

Adjustment unit (70) Claim 1 or 2nd , wherein the first housing sleeve (45) is movably mounted on the sonotrode (32) in the joining direction (R).

Setting unit (70) according to one of the preceding claims, wherein the second housing sleeve (46) is movably mounted on the punch (33) in the joining direction (R).

Setting unit (70) according to any one of the preceding claims, wherein the second housing sleeve (46) partially surrounds the first housing sleeve (45) as viewed in the joining direction, in particular surrounds it in a bearing manner.

Setting unit (70) according to one of the preceding claims, wherein the second housing sleeve (46) is designed on a side facing the components to be connected (11, 12) as a hold-down device for contact with the components or is connected to such a hold-down device (16).

Setting unit (70) according to one of the preceding claims, wherein the stamp (33) is designed as a component separate from the sonotrode (32) and is arranged in the setting unit (70) in such a way that it is operatively connected to the sonotrode (32) or is feasible.

Setting unit (70) according to one of the preceding claims, wherein the housing unit (40, 41, 42) has a flange (64) for connection to a guide rail (65) for guidance in the joining direction (R).

Setting unit (70) according to one of the preceding claims, wherein the housing unit (40, 41, 42) has an outer sleeve (41) in which the first housing sleeve (45) and / or the second housing sleeve (46) are movably mounted.

Adjustment unit (70) Claim 9 , wherein the housing unit (40, 41, 42) has an inner sleeve (42) which is fastened in the outer sleeve (41) and forms a stop for the first housing sleeve (45) and / or the second housing sleeve (46).

Adjustment unit (70) Claim 9 or 10 wherein a sliding coating is applied to at least one of the mutually facing surfaces of the outer sleeve (41) and the first and / or second housing sleeve (45, 46).

Punch riveting device (10) for connecting at least two components (11, 12) by means of a rivet (20), in which a setting unit (70) according to one of the preceding claims and a counter-holder (18) are arranged such that the at least two components (11 , 12) while the rivet (20) is being pressed in by means of the setting unit (70) between the setting unit (70) and the counter-holder (18), and with a drive (50) by means of which the punch (33) and above that Rivet (20) with the force (F) can be applied.

Punch riveting device (10) Claim 12 , further with a frame (60) on which the setting unit (70) and the counter-holder (18) are arranged opposite one another, the drive (50) being connected to the housing unit (40, 41, 42).

Method for connecting at least two components (11, 12) by means of a rivet (20), the at least two components (11, 12) being arranged between a punch (33) and a counter-holder (18) and the rivet (20) for A force (F) is applied to the at least two components (11, 12) in a joining direction (R), the stamp (33) using a vibration system (39) comprising a vibration converter (30) and a sonotrode (15) ) is set in vibration when the rivet (20) is pressed in, the vibration system (39) being held in a housing unit (40, 41, 42), characterized in that when the vibration system (39) and the plunger (33) are brought in, on the components, after contact with one of the components (11), a first housing sleeve (45) which surrounds a portion of the vibration system and relative to the Housing unit (40, 41, 42) is movably supported in the joining direction and is supported in the joining direction by means of a first spring element (47) against the housing unit (70, 41, 42), and a second housing sleeve (46) which forms a section of the vibration system and / or surrounds the punch (33) and is mounted such that it can move relative to the first housing sleeve (45) in the joining direction and is supported in the joining direction by means of a second spring element (48) against the first housing sleeve (45), in each case against the joining direction on the housing unit (40, 41 , 42) are moved.

Procedure according to Claim 14 , wherein a setting unit (70) according to one of the Claims 1 to 11 or a punch riveting device (10) Claim 12 or 13 is used.